Question

5．黃銅礦（主要成分為CuFeS₂）是海洋礦物中的一種，它是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可制備硫及鐵的化合物．請(qǐng)回答下列問題：
（1）利用黃銅礦冶煉銅的反應(yīng)為8CuFeS₂+21O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂．已知CuFeS₂中Fe的化合價(jià)為+2，Cu的化合價(jià)為+2，
①反應(yīng)中被還原的元素是Cu、O（填元素符號(hào)），
②生成1mol Fe₂O₃時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為50mol．
（2）利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣（含F(xiàn)e₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）可制備Fe₂O₃，方法為：
①用過量稀鹽酸浸取爐渣，過濾．②先將濾液氧化，再向其中加入過量NaOH溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得Fe₂O₃．據(jù)以上信息回答下列問題：
A．①中過濾的目的是除去SiO₂．
B．②中將濾液氧化常常選用H₂O₂，其反應(yīng)的離子方程式為H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O．
C．只能選用提供的試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO．提供的試劑：
稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO₄溶液、NaOH溶液、碘水，
①所選試劑為稀硫酸、KMnO₄溶液．
②證明爐渣中含有FeO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為稀硫酸浸取爐渣所得的溶液使KMnO₄溶液褪色．

Answer 1

分析 （1）8CuFeS₂+21O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，Cu、O元素的化合價(jià)降低，F(xiàn)e、S元素的化合價(jià)升高；
（2）A．只有二氧化硅不溶于稀鹽酸；
B．濾液氧化常常選用H₂O₂，與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
C．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO，可加酸溶解后，利用亞鐵離子的還原性分析．

解答 解：（1）8CuFeS₂+21O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂中，Cu、O元素的化合價(jià)降低，F(xiàn)e、S元素的化合價(jià)升高，
①含元素化合價(jià)降低的物質(zhì)被還原，反應(yīng)中被還原的元素是Cu、O，故答案為：Cu、O；
②由反應(yīng)可知生成2mol Fe₂O₃時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol×（3-2）+16mol×6=100mol，則生成1mol Fe₂O₃時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為50mol，故答案為：50；
（2）A．只有二氧化硅不溶于稀鹽酸，則過濾的目的是除去SiO₂，故答案為：除去SiO₂；
B．濾液氧化常常選用H₂O₂，與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子反應(yīng)為H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
C．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO，選擇試劑為稀硫酸、KMnO₄溶液，證明爐渣中含有FeO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為稀硫酸浸取爐渣所得的溶液使KMnO₄溶液褪色，
故答案為：稀硫酸、KMnO₄溶液；稀硫酸浸取爐渣所得的溶液使KMnO₄溶液褪色．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)和混合物分離提純，為高頻考點(diǎn)，注意把握元素化合價(jià)的判斷，從化合價(jià)變化的角度分析，題目側(cè)重于相關(guān)概念的考查，題目難度不大．